中文摘要：

本课题的重点在于研究微-纳米通道中质、荷传输行为与控制规律，建立理论模型，并通过对微-纳通道表面改性，实现对微-纳流控系统中物质传输的调控，揭示微-纳流控体系中的流体的特殊理化行为及时空限域条件下的单分子行为与分子识别机制，实现对生物大分子的高效富集；结合电泳分离与高灵敏的电化学、激光诱导荧光等检测技术，构建集进样、富集、反应、分离和检测于一体的微-纳流控系统平台。本课题的研究内容为整个项目的顺利实施提供理论基础和方法依据，并为细胞分析和免疫分析研究提供新方法与新技术或研究新思路。

结论摘要：

本项目旨在研究微-纳米通道中质、荷传输行为与控制规律，建立理论模型，并通过对微-纳通道表面改性，实现对微-纳流控系统中物质传输的调控，揭示微-纳流控体系中的流体的特殊理化行为及时空限域条件下的单分子行为与分子识别机制，实现对生物大分子的高效富集；结合电泳分离与高灵敏的电化学、激光诱导荧光等检测技术，构建集进样、富集、反应、分离和检测于一体的微-纳流控系统平台。研究工作按计划进行，圆满完成。我们提出了“以微制纳”的纳米通道制备新方法建立了基于表面张力释放的大规模非光刻微纳米阵列管道生长法、一步制备通孔阵列纳米通道法、玻璃过度刻蚀法、紫外剥离法、光子晶体法和液体模板法等制备微纳流控芯片的新方法；发现纳米通道中中性分子的异常扩散行为以及纳米孔道材料限域特性对蛋白质等电点测定的影响，研究了限域体系中固定化酶反应动力学和高酶浓度极端条件下的均相酶反应动力学，建立了基于阵列纳米通道中限域效应的无标记DNA传感新方法；提出了PDMS表面纳米金和纳米银阵列图案和具有特殊浸润性Au膜的制备方法以及等离子体辅助微接触剥离和印刷的导电金膜转移法，在此基础上实现了细胞图案化，相关工作被 ACS “Noteworthy Chemistry”作为研究亮点报导；以金膜制备技术为基础，研制了与阵列微流控芯片匹配的纳米阵列检测器；为简化芯片上电极集成的难度，提出了微芯片双极电极电致化学发光生物分析新方法，成功检测了细胞表面叶酸受体、细胞内的mRNA；构建了64位点电致化学发光微阵列芯片，可用于细胞表面抗原分析和复杂体系中多种细胞的同时检测；据此，应邀为分子生物学方法系列丛书的“Nucleic Acid Detection” （Humana Press）撰写专章；构建了一系列微纳流控生化分析芯片，如甘油三酯、糖化血红蛋白分析芯片，单细胞捕获和分析芯片，生物相容性纳米材料制备芯片（Chem Commun的封面文章），持续流血浆分离芯片，集成蛋白质快速富集、标记、纯化及检测的微纳流控分析系统。本项目共发表SCI论文81篇（IF>5的SCI论文共38篇），培养研究生20名。国际邀请报告10次。